JPH07263146A - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
- Publication number
- JPH07263146A JPH07263146A JP6052011A JP5201194A JPH07263146A JP H07263146 A JPH07263146 A JP H07263146A JP 6052011 A JP6052011 A JP 6052011A JP 5201194 A JP5201194 A JP 5201194A JP H07263146 A JPH07263146 A JP H07263146A
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- JP
- Japan
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- light emitting
- sio
- rare earth
- light
- emitting device
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- Luminescent Compositions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、所定の波長領域で発光スペクトル
を有する発光素子を得ることを目的とする。 【構成】Ｓｍ2 ＳｉＯ4 、あるいはＧｄ2 ＳｉＯ4 、あ
るいはＤｙ2 ＳｉＯ4 、あるいはＥｒ2 ＳｉＯ4 からな
る希土類珪酸化物を発光体として用いたことを特徴とす
る発光素子、あるいは下記式で表される希土類２価イオ
ンを有する希土類珪酸化物同士の固溶体を発光体として
用いたことを特徴とする発光素子。 （Ｌn １x1，Ｌn ２x2，…Ｌn ｎxn）2 ＳｉＯ4 但し、Ｌn ｎはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｅ、ｎ≧２、
ｘ１＋ｘ２＋…＋ｘｎ＝１。
を有する発光素子を得ることを目的とする。 【構成】Ｓｍ2 ＳｉＯ4 、あるいはＧｄ2 ＳｉＯ4 、あ
るいはＤｙ2 ＳｉＯ4 、あるいはＥｒ2 ＳｉＯ4 からな
る希土類珪酸化物を発光体として用いたことを特徴とす
る発光素子、あるいは下記式で表される希土類２価イオ
ンを有する希土類珪酸化物同士の固溶体を発光体として
用いたことを特徴とする発光素子。 （Ｌn １x1，Ｌn ２x2，…Ｌn ｎxn）2 ＳｉＯ4 但し、Ｌn ｎはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，Ｅ、ｎ≧２、
ｘ１＋ｘ２＋…＋ｘｎ＝１。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は発光素子に関し、特に
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ），ホトルミネッセン
ス（ＰＬ），カソードルミネッセンス（ＣＬ）技術に属
し、ＥＬディスプレイ，プラズマディスプレイ，ＣＲＴ
等の表示装置や光源に利用されるものである。
エレクトロルミネッセンス（ＥＬ），ホトルミネッセン
ス（ＰＬ），カソードルミネッセンス（ＣＬ）技術に属
し、ＥＬディスプレイ，プラズマディスプレイ，ＣＲＴ
等の表示装置や光源に利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の発光素子に用いられている希土類
発光中心は、そのほとんどが３価にイオン化している。
希土類３価イオンにおける発光は、４ｆ電子状態の変化
による遷移である、いわゆるｆ−ｆ遷移である。このｆ
−ｆ遷移発光は、遷移電子である４ｆ電子が最外殻でな
い、即ち、４ｆ電子が結晶結合に直接寄与していないの
で、その発光波長はイオンの種類によって決まり、添加
した母材又は希土類元素をイオン化しているアニオンイ
オンの種類によらない。しかしながら、このｆ−ｆ遷移
は、本来禁制遷移であるため、高輝度発光を実現するこ
とは困難である。
発光中心は、そのほとんどが３価にイオン化している。
希土類３価イオンにおける発光は、４ｆ電子状態の変化
による遷移である、いわゆるｆ−ｆ遷移である。このｆ
−ｆ遷移発光は、遷移電子である４ｆ電子が最外殻でな
い、即ち、４ｆ電子が結晶結合に直接寄与していないの
で、その発光波長はイオンの種類によって決まり、添加
した母材又は希土類元素をイオン化しているアニオンイ
オンの種類によらない。しかしながら、このｆ−ｆ遷移
は、本来禁制遷移であるため、高輝度発光を実現するこ
とは困難である。
【０００３】一方、希土類の２価イオンによる発光は、
許容遷移過程の４ｆ電子と５ｄ電子間の遷移（ｆ−ｄ遷
移）であるため、高輝度発光体となる。しかしながら、
希土類の２価イオンによる発光としては、日本学術新興
会光電相互変換第１２５委員会第１０回ＥＬ分科会資料
にまとめられているが、ＥｕとＹｂにおいてのみ２価イ
オンによる発光が観察されており、他のイオンにおける
報告例はない。また、２価イオンを有する希土類珪酸化
物としては、Ｅｕ2 ＳｉＯ4 のホトルミネッセンスが
Ｊ．Ｐhys ．Ｃhem ．Ｓolids ．Ｖol．32，159(1971)
に報告されているだけで、他のイオンにおける報告例は
ない。
許容遷移過程の４ｆ電子と５ｄ電子間の遷移（ｆ−ｄ遷
移）であるため、高輝度発光体となる。しかしながら、
希土類の２価イオンによる発光としては、日本学術新興
会光電相互変換第１２５委員会第１０回ＥＬ分科会資料
にまとめられているが、ＥｕとＹｂにおいてのみ２価イ
オンによる発光が観察されており、他のイオンにおける
報告例はない。また、２価イオンを有する希土類珪酸化
物としては、Ｅｕ2 ＳｉＯ4 のホトルミネッセンスが
Ｊ．Ｐhys ．Ｃhem ．Ｓolids ．Ｖol．32，159(1971)
に報告されているだけで、他のイオンにおける報告例は
ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、希土
類発光中心として３価イオンが主に用いられており、２
価イオンではＥｕとＹｂのみが実現している。また、希
土類珪酸化物では、Ｅｕ2 ＳｉＯ4 のホトルミネッセン
スのみが観察されており、他のイオンについての報告例
はない。
類発光中心として３価イオンが主に用いられており、２
価イオンではＥｕとＹｂのみが実現している。また、希
土類珪酸化物では、Ｅｕ2 ＳｉＯ4 のホトルミネッセン
スのみが観察されており、他のイオンについての報告例
はない。
【０００５】この発明はこうした事情を考慮してなされ
たもので、材料作製（合成）が困難であった２価の希土
類イオンを有するＥｕ2 ＳｉＯ4 以外の希土類珪酸化
物、即ちＳｍ2 ＳｉＯ4 ，Ｇｄ2 ＳｉＯ4 ，Ｄｙ2 Ｓｉ
Ｏ4 ，Ｅｒ2 ＳｉＯ4 なる発光体及びそれの発光体を用
いて発光素子を提供することを目的とする。
たもので、材料作製（合成）が困難であった２価の希土
類イオンを有するＥｕ2 ＳｉＯ4 以外の希土類珪酸化
物、即ちＳｍ2 ＳｉＯ4 ，Ｇｄ2 ＳｉＯ4 ，Ｄｙ2 Ｓｉ
Ｏ4 ，Ｅｒ2 ＳｉＯ4 なる発光体及びそれの発光体を用
いて発光素子を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、Ｓｍ
2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発光体として用いたこ
とを特徴とする発光素子である。本願第２の発明は、Ｇ
ｄ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発光体として用いた
ことを特徴とする発光素子である。
2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発光体として用いたこ
とを特徴とする発光素子である。本願第２の発明は、Ｇ
ｄ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発光体として用いた
ことを特徴とする発光素子である。
【０００７】本願第３の発明は、Ｄｙ2 ＳｉＯ4 なる希
土類珪酸化物を発光体として用いたことを特徴とする発
光素子。本願第４の発明は、Ｅｒ2 ＳｉＯ4 なる希土類
珪酸化物を発光体として用いたことを特徴とする発光素
子である。
土類珪酸化物を発光体として用いたことを特徴とする発
光素子。本願第４の発明は、Ｅｒ2 ＳｉＯ4 なる希土類
珪酸化物を発光体として用いたことを特徴とする発光素
子である。
【０００８】本願第５の発明は下記式（１）で表される
希土類２価イオンを有する希土類珪酸化物同士の固溶体
を発光体として用いたことを特徴とする発光素子であ
る。 （Ｌn １x1，Ｌn ２x2，…Ｌn ｎxn）2 ＳｉＯ4 …（１） 但し、式（１）において、Ｌn ｎはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，
Ｄｙ，Ｅｒのいずれかであり、ｎ≧２、ｘ１＋ｘ２＋…
＋ｘｎ＝１である。
希土類２価イオンを有する希土類珪酸化物同士の固溶体
を発光体として用いたことを特徴とする発光素子であ
る。 （Ｌn １x1，Ｌn ２x2，…Ｌn ｎxn）2 ＳｉＯ4 …（１） 但し、式（１）において、Ｌn ｎはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，
Ｄｙ，Ｅｒのいずれかであり、ｎ≧２、ｘ１＋ｘ２＋…
＋ｘｎ＝１である。
【０００９】
【作用】この発明によれば、材料作製（合成）が困難で
あった２価の希土類イオンを有するＥｕ2 ＳｉＯ4 以外
の希土類珪酸化物、即ちＳｍ2 ＳｉＯ4 ，Ｇｄ2 ＳｉＯ
4 ，Ｄｙ2 ＳｉＯ4 ，Ｅｒ2 ＳｉＯ4 なる発光体及びそ
れの発光体を用いて発光素子を得ることができる。
あった２価の希土類イオンを有するＥｕ2 ＳｉＯ4 以外
の希土類珪酸化物、即ちＳｍ2 ＳｉＯ4 ，Ｇｄ2 ＳｉＯ
4 ，Ｄｙ2 ＳｉＯ4 ，Ｅｒ2 ＳｉＯ4 なる発光体及びそ
れの発光体を用いて発光素子を得ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。 （実施例１）図１を参照する。図中の符番11は、ガラス
基板である。このガラス基板11の表面には、ＩＴＯ（イ
ンジウムと錫の酸化物）からなる透明電極12が形成され
ている。この透明電極12上にはＳｍ2 ＳｉＯ4 からなる
発光膜13が形成され、この発光膜13上にはアルミニウム
（Ａｌ）からなる背面電極14が形成されている。こうし
た構成の発光素子の背面電極14と透明電極12の間に直流
電圧（約１００Ｖ）を加えると、６７０〜８７０nmにブ
ロードなＥＬ発光が得られた。また、励起光として３２
５nmのＨｅ−Ｃｄレーザーを用いたＰＬ測定において
も、ＥＬ発光と同様に、６７０〜８７０nmにブロードな
発光を得た。
明する。 （実施例１）図１を参照する。図中の符番11は、ガラス
基板である。このガラス基板11の表面には、ＩＴＯ（イ
ンジウムと錫の酸化物）からなる透明電極12が形成され
ている。この透明電極12上にはＳｍ2 ＳｉＯ4 からなる
発光膜13が形成され、この発光膜13上にはアルミニウム
（Ａｌ）からなる背面電極14が形成されている。こうし
た構成の発光素子の背面電極14と透明電極12の間に直流
電圧（約１００Ｖ）を加えると、６７０〜８７０nmにブ
ロードなＥＬ発光が得られた。また、励起光として３２
５nmのＨｅ−Ｃｄレーザーを用いたＰＬ測定において
も、ＥＬ発光と同様に、６７０〜８７０nmにブロードな
発光を得た。
【００１１】（実施例２）図２を参照する。但し、図１
と同部材は同符号を付して説明を省略する。図中の符番
21，22は、発光膜13と背面電極14の間，発光膜13と透明
電極12の間に夫々形成された酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ
3 ）からなる誘電体である。こうした構成の発光素子に
おいて、背面電極14と透明電極12との間に交流電圧（約
１５０Ｖ）を加えると、図１の発光素子と同様、６７０
〜８７０nmにＥＬ発光が得られた。
と同部材は同符号を付して説明を省略する。図中の符番
21，22は、発光膜13と背面電極14の間，発光膜13と透明
電極12の間に夫々形成された酸化イットリウム（Ｙ2 Ｏ
3 ）からなる誘電体である。こうした構成の発光素子に
おいて、背面電極14と透明電極12との間に交流電圧（約
１５０Ｖ）を加えると、図１の発光素子と同様、６７０
〜８７０nmにＥＬ発光が得られた。
【００１２】（実施例３）この実施例３は、実施例１と
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＧｄ
2 ＳｉＯ4 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、そ
の他は実施例１と同様な構成となっている。こうした構
成の発光素子において、背面電極14と透明電極12の間に
直流電圧（約１００Ｖ）を加えると、５５０〜６００nm
にブロードなＥＬ発光が得られた。励起光として３２５
nmのＨｅ−Ｃｄレーザーを用いたＰＬ測定においても、
ＥＬ発光と同様に、５５０〜６００nmにブロードな発光
を得た。
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＧｄ
2 ＳｉＯ4 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、そ
の他は実施例１と同様な構成となっている。こうした構
成の発光素子において、背面電極14と透明電極12の間に
直流電圧（約１００Ｖ）を加えると、５５０〜６００nm
にブロードなＥＬ発光が得られた。励起光として３２５
nmのＨｅ−Ｃｄレーザーを用いたＰＬ測定においても、
ＥＬ発光と同様に、５５０〜６００nmにブロードな発光
を得た。
【００１３】（実施例４）この実施例４は、実施例２と
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＹ2
Ｏ3 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、その他は
実施例２と同様な構成となっている。こうした構成の発
光素子において、背面電極14と透明電極12との間に交流
電圧（約１５０Ｖ）を加えると、図１の発光素子と同
様、５５０〜６００nmにＥＬ発光が得られた。
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＹ2
Ｏ3 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、その他は
実施例２と同様な構成となっている。こうした構成の発
光素子において、背面電極14と透明電極12との間に交流
電圧（約１５０Ｖ）を加えると、図１の発光素子と同
様、５５０〜６００nmにＥＬ発光が得られた。
【００１４】（実施例５）この実施例５は、実施例１と
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＤｙ
2 ＳｉＯ4 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、そ
の他は実施例１と同様な構成となっている。こうした構
成の発光素子において、背面電極14と透明電極12の間に
直流電圧（約１００Ｖ）を加えると、４３０〜４８０nm
にブロードなＥＬ発光が得られた。また、励起光として
３２５nmのＨｅ−Ｃｄレーザーを用いたＰＬ測定におい
ても、ＥＬ発光と同様に、４３０〜４８０nmにブロード
な発光を得た。
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＤｙ
2 ＳｉＯ4 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、そ
の他は実施例１と同様な構成となっている。こうした構
成の発光素子において、背面電極14と透明電極12の間に
直流電圧（約１００Ｖ）を加えると、４３０〜４８０nm
にブロードなＥＬ発光が得られた。また、励起光として
３２５nmのＨｅ−Ｃｄレーザーを用いたＰＬ測定におい
ても、ＥＬ発光と同様に、４３０〜４８０nmにブロード
な発光を得た。
【００１５】（実施例６）この実施例６は、実施例２と
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＤｙ
2 ＳｉＯ4 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、そ
の他は実施例２と同様な構成となっている。こうした構
成の発光素子において、背面電極14と透明電極12との間
に交流電圧（約１５０Ｖ）を加えると、図１の発光素子
と同様、４３０〜４８０nmにＥＬ発光が得られた。
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＤｙ
2 ＳｉＯ4 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、そ
の他は実施例２と同様な構成となっている。こうした構
成の発光素子において、背面電極14と透明電極12との間
に交流電圧（約１５０Ｖ）を加えると、図１の発光素子
と同様、４３０〜４８０nmにＥＬ発光が得られた。
【００１６】（実施例７）この実施例７は、実施例１と
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＥｒ
2 ＳｉＯ4 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、そ
の他は実施例１と同様な構成となっている。こうした構
成の発光素子において、背面電極14と透明電極12の間に
直流電圧（約１００Ｖ）を加えると、４００〜４５０nm
にブロードなＥＬ発光が得られた。また、励起光として
３２５nmのＨｅ−Ｃｄレーザーを用いたＰＬ測定におい
ても、ＥＬ発光と同様に、４００〜４５０nmにブロード
な発光を得た。
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＥｒ
2 ＳｉＯ4 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、そ
の他は実施例１と同様な構成となっている。こうした構
成の発光素子において、背面電極14と透明電極12の間に
直流電圧（約１００Ｖ）を加えると、４００〜４５０nm
にブロードなＥＬ発光が得られた。また、励起光として
３２５nmのＨｅ−Ｃｄレーザーを用いたＰＬ測定におい
ても、ＥＬ発光と同様に、４００〜４５０nmにブロード
な発光を得た。
【００１７】（実施例８）この実施例８は、実施例２と
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＥｒ
2 ＳｉＯ4 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、そ
の他は実施例２と同様な構成となっている。こうした構
成の発光素子において、背面電極14と透明電極12との間
に交流電圧（約１５０Ｖ）を加えると、図１の発光素子
と同様、４００〜４５０nmにＥＬ発光が得られた。
比べ、Ｓｍ2 ＳｉＯ4 からなる発光膜13の代わりにＥｒ
2 ＳｉＯ4 からなる発光膜を用いた点のみが異なり、そ
の他は実施例２と同様な構成となっている。こうした構
成の発光素子において、背面電極14と透明電極12との間
に交流電圧（約１５０Ｖ）を加えると、図１の発光素子
と同様、４００〜４５０nmにＥＬ発光が得られた。
【００１８】上記各実施例１〜８のＥＬ発光波長は、図
６に示す通りである。なお、発光波長はブロード発光の
中心波長であり、図中の括弧内に示す希土類元素につい
ては実施していない。図１に示す構造の発光素子の実施
例１，３，５，７では、希土類珪酸化物からなる発光膜
13の両面に透明電極12と背面電極14とが接する様に配置
された構造をしており、直流電圧で駆動させることがで
きるので、駆動回路が簡単になり製造コストを下げるこ
とができる。一方、図２に示す構造の発光素子の実施例
２，４，６，８では、希土類珪酸化物からなる発光膜13
と背面電極14間及び発光膜13と透明電極12間に誘電体2
1，22を設けた構成にすることにより、素子の耐圧が増
すので、発光素子を長寿命化することができる。
６に示す通りである。なお、発光波長はブロード発光の
中心波長であり、図中の括弧内に示す希土類元素につい
ては実施していない。図１に示す構造の発光素子の実施
例１，３，５，７では、希土類珪酸化物からなる発光膜
13の両面に透明電極12と背面電極14とが接する様に配置
された構造をしており、直流電圧で駆動させることがで
きるので、駆動回路が簡単になり製造コストを下げるこ
とができる。一方、図２に示す構造の発光素子の実施例
２，４，６，８では、希土類珪酸化物からなる発光膜13
と背面電極14間及び発光膜13と透明電極12間に誘電体2
1，22を設けた構成にすることにより、素子の耐圧が増
すので、発光素子を長寿命化することができる。
【００１９】（実施例９）図３を参照する。但し、図１
と同部材は同符号を付して説明を省略する。図中の符番
31は、透明電極12と背面電極14間に形成された発光体で
ある。この発光体31の材質は、希土類珪酸化物同士の固
溶体である（Ｅｕ0.25Ｄｙ0.75）2ＳｉＯ4 からなる。
図３の構成の発光素子によれば、図５に示すようにＥｕ
2 ＳｉＯ4 の６１０nmとＤｙ2 ＳｉＯ4 の４４０nmとの
間の波長領域である約４８０nmにピークを有するＥＬ発
光が得られる。
と同部材は同符号を付して説明を省略する。図中の符番
31は、透明電極12と背面電極14間に形成された発光体で
ある。この発光体31の材質は、希土類珪酸化物同士の固
溶体である（Ｅｕ0.25Ｄｙ0.75）2ＳｉＯ4 からなる。
図３の構成の発光素子によれば、図５に示すようにＥｕ
2 ＳｉＯ4 の６１０nmとＤｙ2 ＳｉＯ4 の４４０nmとの
間の波長領域である約４８０nmにピークを有するＥＬ発
光が得られる。
【００２０】（実施例１０）図４を参照する。但し、図
１と同部材は同符号を付して説明を省略する。図中の符
番41は、透明電極12と背面電極14間に形成された発光体
である。この発光体41は、シアノエチルセルローズ（有
機バインダ）42中に希土類珪酸化物（例えばＳｍ2 Ｓｉ
Ｏ4 ）からなる発光粉体43を分散させたものである。
１と同部材は同符号を付して説明を省略する。図中の符
番41は、透明電極12と背面電極14間に形成された発光体
である。この発光体41は、シアノエチルセルローズ（有
機バインダ）42中に希土類珪酸化物（例えばＳｍ2 Ｓｉ
Ｏ4 ）からなる発光粉体43を分散させたものである。
【００２１】こうした構成の発光素子において、背面電
極14と透明電極12との間に直流又は交流電圧を加える
と、図１の発光素子と同様、６７０〜８７０nmにブロー
ドな発光が得られた。なお、前記発光粉体として上記と
は異なる希土類珪酸化物あるいはそれらの固溶体を用い
ても良い。図４の発光素子によれば、発光粉体43と有機
バインダ42を混合の後、透明電極12の上に塗布すること
で発光体41を得るため、真空蒸着装置やスパッタ装置な
どの成膜装置を必要とせず、製造コストを低減すること
ができる。
極14と透明電極12との間に直流又は交流電圧を加える
と、図１の発光素子と同様、６７０〜８７０nmにブロー
ドな発光が得られた。なお、前記発光粉体として上記と
は異なる希土類珪酸化物あるいはそれらの固溶体を用い
ても良い。図４の発光素子によれば、発光粉体43と有機
バインダ42を混合の後、透明電極12の上に塗布すること
で発光体41を得るため、真空蒸着装置やスパッタ装置な
どの成膜装置を必要とせず、製造コストを低減すること
ができる。
【００２２】（実施例１１）この実施例１１は、実施例
１０の変形例で、発光粉体をＥｕ2 ＳｉＯ4 粉体とＤｙ
2 ＳｉＯ4 粉体の混合粉末を用いて作製した発光体を用
いる点が、実施例１０と異なる。駆動方法は、実施例１
０と同様である。こうした構成の発光素子の場合、Ｅｕ
2 ＳｉＯ4 粉体は約６１０nmで発光し、Ｄｙ2 ＳｉＯ4
粉体は約４４０nmで発光する（図６参照）。従って、両
粉体の混合を適当にすることで可視域全域に渡ってスペ
クトルが存在する、いわゆる、白色発光を得ることがで
きる。なお、上記実施例１１では、Ｅｕ2 ＳｉＯ4 粉体
とＤｙ2 ＳｉＯ4 粉体の混合粉末を用いた場合について
述べたが、これに限らず、複数種類の粉体の内、少なく
とも１種類が（Ｅｕ0.25Ｄｙ0.75）2 ＳｉＯ4 などの様
な固溶粉体であってもよい。
１０の変形例で、発光粉体をＥｕ2 ＳｉＯ4 粉体とＤｙ
2 ＳｉＯ4 粉体の混合粉末を用いて作製した発光体を用
いる点が、実施例１０と異なる。駆動方法は、実施例１
０と同様である。こうした構成の発光素子の場合、Ｅｕ
2 ＳｉＯ4 粉体は約６１０nmで発光し、Ｄｙ2 ＳｉＯ4
粉体は約４４０nmで発光する（図６参照）。従って、両
粉体の混合を適当にすることで可視域全域に渡ってスペ
クトルが存在する、いわゆる、白色発光を得ることがで
きる。なお、上記実施例１１では、Ｅｕ2 ＳｉＯ4 粉体
とＤｙ2 ＳｉＯ4 粉体の混合粉末を用いた場合について
述べたが、これに限らず、複数種類の粉体の内、少なく
とも１種類が（Ｅｕ0.25Ｄｙ0.75）2 ＳｉＯ4 などの様
な固溶粉体であってもよい。
【００２３】このように、発光粉体として少なくとも２
種類の希土類珪酸化物の混合粉体［例えば、Ｅｕ2 Ｓｉ
Ｏ4 粉体とＤｙ2 ＳｉＯ4 粉体の混合］を、又は固溶粉
体［例えば、（Ｅｕ0.25Ｄｙ0.75）2 ＳｉＯ4 ］との混
合粉体を用いることで、発光スペクトルを制御すること
ができる。
種類の希土類珪酸化物の混合粉体［例えば、Ｅｕ2 Ｓｉ
Ｏ4 粉体とＤｙ2 ＳｉＯ4 粉体の混合］を、又は固溶粉
体［例えば、（Ｅｕ0.25Ｄｙ0.75）2 ＳｉＯ4 ］との混
合粉体を用いることで、発光スペクトルを制御すること
ができる。
【００２４】なお、上記実施例では、ガラス基板を用い
た場合について述べたが、これに限らず、発光体を電極
等を支えることができる程度の硬度を有するもの、例え
ばシリコン（Ｓｉ）ウェハでもよい。
た場合について述べたが、これに限らず、発光体を電極
等を支えることができる程度の硬度を有するもの、例え
ばシリコン（Ｓｉ）ウェハでもよい。
【００２５】また、上記実施例では、電場（電界）によ
って発光させる素子への適用について述べたが、これに
限らず、テレビのブラウン管（ＣＲＴ）の様に電子線
や、プラズマディスプレイの様に紫外線を用いても発光
させることができる。
って発光させる素子への適用について述べたが、これに
限らず、テレビのブラウン管（ＣＲＴ）の様に電子線
や、プラズマディスプレイの様に紫外線を用いても発光
させることができる。
【００２６】次に、本発明の主要な構成、及び実施態様
の構成，作用，効果を説明する。 ［主要な構成］ １．Ｓｍ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発光体として
用いたことを特徴とする発光素子。
の構成，作用，効果を説明する。 ［主要な構成］ １．Ｓｍ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発光体として
用いたことを特徴とする発光素子。
【００２７】２．Ｇｄ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を
発光体として用いたことを特徴とする発光素子。 ３．Ｄｙ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発光体として
用いたことを特徴とする発光素子。
発光体として用いたことを特徴とする発光素子。 ３．Ｄｙ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発光体として
用いたことを特徴とする発光素子。
【００２８】４．Ｅｒ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を
発光体として用いたことを特徴とする発光素子。 ５．下記式（１）で表される希土類２価イオンを有する
希土類珪酸化物同士の固溶体を発光体として用いたこと
を特徴とする発光素子。
発光体として用いたことを特徴とする発光素子。 ５．下記式（１）で表される希土類２価イオンを有する
希土類珪酸化物同士の固溶体を発光体として用いたこと
を特徴とする発光素子。
【００２９】 （Ｌｎ１x1，Ｌｎ２x2，…Ｌｎｎxn）2 ＳｉＯ4 …（１） 但し、式（１）において、ＬｎｎはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，
Ｄｙ，Ｅｒのいずれかであり、ｎ≧２である。 ［実施態様］ ケース１． （構成）発光体として２価にイオン化したＳｍの珪酸化
物の薄膜を用いるとともに、発光材料を電場（電界）を
印加するための電極で挟んだ構成のもの。
Ｄｙ，Ｅｒのいずれかであり、ｎ≧２である。 ［実施態様］ ケース１． （構成）発光体として２価にイオン化したＳｍの珪酸化
物の薄膜を用いるとともに、発光材料を電場（電界）を
印加するための電極で挟んだ構成のもの。
【００３０】（作用）２つの電極に電圧を加え、２価に
イオン化したＳｍの４ｆ電子を５ｄ軌道に励起し、その
励起電子（５ｄ）が４ｆ軌道に戻る時にエネルギーを光
として放出する。
イオン化したＳｍの４ｆ電子を５ｄ軌道に励起し、その
励起電子（５ｄ）が４ｆ軌道に戻る時にエネルギーを光
として放出する。
【００３１】（効果）希土類珪酸化物からなる発光体の
材質としてＳｍ2 ＳｉＯ4 を用いることにより、６７０
〜８７０nmに発光スペクトルを有する発光素子を作製す
ることができる。
材質としてＳｍ2 ＳｉＯ4 を用いることにより、６７０
〜８７０nmに発光スペクトルを有する発光素子を作製す
ることができる。
【００３２】ケース２． （構成）発光体として２価にイオン化したＧｍの珪酸化
物の薄膜を用いるとともに、発光材料を電場（電界）を
印加するための電極で挟んだ構成のもの。
物の薄膜を用いるとともに、発光材料を電場（電界）を
印加するための電極で挟んだ構成のもの。
【００３３】（作用）２つの電極に電圧を加え、２価に
イオン化したＧｄの４ｆ電子を５ｄ軌道に励起し、その
励起電子（５ｄ）が４ｆ軌道に戻る時にエネルギーを光
として放出する。
イオン化したＧｄの４ｆ電子を５ｄ軌道に励起し、その
励起電子（５ｄ）が４ｆ軌道に戻る時にエネルギーを光
として放出する。
【００３４】（効果）希土類珪酸化物からなる発光体の
材質としてＧｄ2 ＳｉＯ4 を用いることにより、５５０
〜６００nmに発光スペクトルを有する発光素子を作製す
ることができる。
材質としてＧｄ2 ＳｉＯ4 を用いることにより、５５０
〜６００nmに発光スペクトルを有する発光素子を作製す
ることができる。
【００３５】ケース３． （構成）発光体として２価にイオン化したＤｙを有する
Ｄｙ2 ＳｉＯ4 からなる薄膜を用いるとともに、発光材
料を電場（電界）を印加するための電極で挟んだ構成の
もの。
Ｄｙ2 ＳｉＯ4 からなる薄膜を用いるとともに、発光材
料を電場（電界）を印加するための電極で挟んだ構成の
もの。
【００３６】（作用）２つの電極に電圧を加え、２価に
イオン化したＤｙの４ｆ電子を５ｄ軌道に励起し、その
励起電子（５ｄ）が４ｆ軌道に戻る時にエネルギーを光
として放出する。
イオン化したＤｙの４ｆ電子を５ｄ軌道に励起し、その
励起電子（５ｄ）が４ｆ軌道に戻る時にエネルギーを光
として放出する。
【００３７】（効果）希土類珪酸化物からなる発光体の
材質としてＤｙ2 ＳｉＯ4 を用いることにより、４３０
〜４８０nmに発光スペクトルを有する発光素子を作製す
ることができる。
材質としてＤｙ2 ＳｉＯ4 を用いることにより、４３０
〜４８０nmに発光スペクトルを有する発光素子を作製す
ることができる。
【００３８】ケース４． （構成）発光体として２価にイオン化したＥｒを有する
Ｅｒ2 ＳｉＯ4 からなる薄膜を用いるとともに、発光材
料を電場（電界）を印加するための電極で挟んだ構成の
もの。
Ｅｒ2 ＳｉＯ4 からなる薄膜を用いるとともに、発光材
料を電場（電界）を印加するための電極で挟んだ構成の
もの。
【００３９】（作用）２つの電極に電圧を加え、２価に
イオン化したＥｒの４ｆ電子を５ｄ軌道に励起し、その
励起電子（５ｄ）が４ｆ軌道に戻る時にエネルギーを光
として放出する。
イオン化したＥｒの４ｆ電子を５ｄ軌道に励起し、その
励起電子（５ｄ）が４ｆ軌道に戻る時にエネルギーを光
として放出する。
【００４０】（効果）希土類珪酸化物からなる発光体の
材質としてＥｒ2 ＳｉＯ4 を用いることにより、４００
〜４５０nmに発光スペクトルを有する発光素子を作製す
ることができる。
材質としてＥｒ2 ＳｉＯ4 を用いることにより、４００
〜４５０nmに発光スペクトルを有する発光素子を作製す
ることができる。
【００４１】ケース５． （構成）発光体として２価にイオン化した希土類を２種
類以上有する希土類珪酸化物の固溶体からなる薄膜を用
いるとともに、発光材料を電場（電界）を印加するため
の電極で挟んだ構成のもの。
類以上有する希土類珪酸化物の固溶体からなる薄膜を用
いるとともに、発光材料を電場（電界）を印加するため
の電極で挟んだ構成のもの。
【００４２】（作用）発光体として希土類珪酸化物同士
の固溶体、即ち、（Ｌn １x1，Ｌn２x2，…Ｌn ｎxn）2
ＳｉＯ4 ［但し、Ｌn ｎはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，
Ｅｒのいずれかであり、ｎ≧２、ｘ１＋ｘ２＋…＋ｘｎ
＝１］を用いると、発光体の平均格子定数を各希土類イ
オンの濃度比によって変化させることができる。
の固溶体、即ち、（Ｌn １x1，Ｌn２x2，…Ｌn ｎxn）2
ＳｉＯ4 ［但し、Ｌn ｎはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｄｙ，
Ｅｒのいずれかであり、ｎ≧２、ｘ１＋ｘ２＋…＋ｘｎ
＝１］を用いると、発光体の平均格子定数を各希土類イ
オンの濃度比によって変化させることができる。
【００４３】（効果）発光体に希土類珪酸化物同士の固
溶体を用いることで、固溶した各希土類イオンにおける
発光波長間の波長で発光する発光素子を作製することが
できる。
溶体を用いることで、固溶した各希土類イオンにおける
発光波長間の波長で発光する発光素子を作製することが
できる。
【００４４】ケース６． （構成）発光体として２価にイオン化した希土類を有す
る希土類珪酸化物粉体又は固溶粉体を少なくとも２種類
以上用いた薄膜を用いるとともに、発光材料を電場（電
界）を印加するための電極で挟んだ構成のもの。
る希土類珪酸化物粉体又は固溶粉体を少なくとも２種類
以上用いた薄膜を用いるとともに、発光材料を電場（電
界）を印加するための電極で挟んだ構成のもの。
【００４５】（作用）２つの電極に電圧を加え、希土類
珪酸化物からなる発光体内に生じた電場（電界）によっ
て希土類イオンを励起する。 （効果）２種類以上の希土類珪酸化物からなる発光体が
同時に発光するため、混合粉体の混合比を変えること
で、発光スペクトルを制御することができる。
珪酸化物からなる発光体内に生じた電場（電界）によっ
て希土類イオンを励起する。 （効果）２種類以上の希土類珪酸化物からなる発光体が
同時に発光するため、混合粉体の混合比を変えること
で、発光スペクトルを制御することができる。
【００４６】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
材料作製（合成）が困難であった２価の希土類イオンを
有するＥｕ2 ＳｉＯ4 以外の希土類珪酸化物、即ちＳｍ
2 ＳｉＯ4 ，Ｇｄ2 ＳｉＯ4 ，Ｄｙ2 ＳｉＯ4 ，Ｅｒ2
ＳｉＯ4 なる発光体及びそれの発光体を用いて発光素子
を提供できる。
材料作製（合成）が困難であった２価の希土類イオンを
有するＥｕ2 ＳｉＯ4 以外の希土類珪酸化物、即ちＳｍ
2 ＳｉＯ4 ，Ｇｄ2 ＳｉＯ4 ，Ｄｙ2 ＳｉＯ4 ，Ｅｒ2
ＳｉＯ4 なる発光体及びそれの発光体を用いて発光素子
を提供できる。
【図１】この発明の実施例１に係る発光素子の断面図。
【図２】この発明の実施例２に係る発光素子の断面図。
【図３】この発明の実施例９に係る発光素子の断面図。
【図４】この発明の実施例１０に係る発光素子の断面
図。
図。
【図５】この発明に係る発光素子における波長と発光強
度との関係を示す特性図。
度との関係を示す特性図。
【図６】この発明の実施例１〜８に係る発光素子に用い
られた希土類元素の元素番号と波長との関係を示す特性
図。
られた希土類元素の元素番号と波長との関係を示す特性
図。
11…ガラス基板、 12…透明電極、
13…発光膜、14…背面電極、 21，22…誘電
体、 31，41…発光体、42…有機バインダ、
43…発光粉体。
13…発光膜、14…背面電極、 21，22…誘電
体、 31，41…発光体、42…有機バインダ、
43…発光粉体。
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｓｍ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発
光体として用いたことを特徴とする発光素子。 - 【請求項２】 Ｇｄ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発
光体として用いたことを特徴とする発光素子。 - 【請求項３】 Ｄｙ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発
光体として用いたことを特徴とする発光素子。 - 【請求項４】 Ｅｒ2 ＳｉＯ4 なる希土類珪酸化物を発
光体として用いたことを特徴とする発光素子。 - 【請求項５】 下記式（１）で表される希土類２価イオ
ンを有する希土類珪酸化物同士の固溶体を発光体として
用いたことを特徴とする発光素子。 （Ｌn １x1，Ｌn ２x2，…Ｌn ｎxn）2 ＳｉＯ4 …（１） 但し、式（１）において、Ｌn ｎはＳｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，
Ｄｙ，Ｅｒのいずれかであり、ｎ≧２、ｘ１＋ｘ２＋…
＋ｘｎ＝１である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6052011A JPH07263146A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6052011A JPH07263146A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07263146A true JPH07263146A (ja) | 1995-10-13 |
Family
ID=12902884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6052011A Withdrawn JPH07263146A (ja) | 1994-03-23 | 1994-03-23 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07263146A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7303825B2 (en) | 2003-01-21 | 2007-12-04 | Kyushu Electric Power Co., Inc. | Electroluminescence device |
| CN101925212A (zh) * | 2002-10-18 | 2010-12-22 | 伊菲雷知识产权公司 | 彩色电致发光显示器 |
-
1994
- 1994-03-23 JP JP6052011A patent/JPH07263146A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101925212A (zh) * | 2002-10-18 | 2010-12-22 | 伊菲雷知识产权公司 | 彩色电致发光显示器 |
| US7303825B2 (en) | 2003-01-21 | 2007-12-04 | Kyushu Electric Power Co., Inc. | Electroluminescence device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |